Vi sinh vật cần môi trường nuôi cấy như thế nào?

Tại sao phải nuôi cấy vi sinh vật? Môi trường nuôi cấy vi khuẩn, virus như thế nào? Chúng ta hãy cùng đi tìm hiểu qua bài viết dưới đây để hiểu rõ hơn về môi trường nuôi cấy vi sinh vật nhé.

1. Môi trường nuôi cấy vi sinh vật là gì?

Nuôi cấy là sự tiếp nhận vi sinh vật vào trong vật đựng có chứa môi trường dinh dưỡng vô trùng. Khi nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường rắn có agar thì quá trình lấy mẫu sẽ được thực hiện bằng que cấy có vòng kim loại ở đầu được khử trùng nhanh bằng cách đốt nóng trên đèn cồn. Thông thường, thao tác này sẽ được thực hiện trong tủ cấy vô trùng để giảm thiểu nguy cơ nhiễm bẩn. Điều quan trọng của quá trình nuôi cấy đó chính là phải nắm chắc các kỹ thuật hút pipet thích hợp cho việc tiếp nhận và lấy mẫu.

Môi trường nuôi cấy vi sinh vật chính là môi trường có chứa nhiều chất dinh dưỡng khác nhau, cần thiết đối với quá trình sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật.

Môi trường nuôi cấy vi sinh vật là gì?

2. Có mấy loại môi trường nuôi cấy vi sinh vật

Có nhiều cách phân loại môi trường vi sinh vật khác nhau. Dựa vào nguồn gốc và thành phần các chất dinh dưỡng, người ta có thể phân thành 3 loại chính sau:

- Môi trường sử dụng chất tự nhiên: Nó có chứa các chất tự nhiên, chẳng hạn như cao thịt bò, cao nấm men,...

- Môi trường tổng hợp: Có chứa các chất mà chúng ta đã biết rõ thành phần hoá học và số lượng. Chẳng hạn như môi trường chứa glucose và các axit amin.

- Môi trường bán tổng hợp: Là sự kết hợp của 2 loại trên vừa chứa các chất tự nhiên và các chất hóa học. Chẳng hạn như: Môi trường chứa pepton, cao thịt và một hàm lượng axit amin, glucozơ nhất định.

>> Xem thêm: Phân loại và ứng dụng của vi sinh vật trong thực tế.

3. Công thức môi trường nuôi cấy vi sinh như thế nào?

Để tạo ra một môi trường nuôi cấy vi khuẩn, vi nấm sẽ là sự kết hợp của nhiều thành phần phù hợp với từng sự phát triển của từng đối tượng. Thông thường, sẽ có 7 nhóm thành phần với những giá trị khác nhau: 

3.1. Chất cung cấp dinh dưỡng

Nhóm này thường cung cấp các thành phần như protein, axit amin và các peptid. Đây đều là những nhân tố sinh trưởng cần thiết đối với môi trường nuôi cấy vi sinh vật. 

Chiết xuất thịt (cao thịt) có chứa các phân đoạn của protein tan trong nước (các amino acid và peptide) và còn có sự xuất hiện của các nguyên tố khác như vitamin, kim loại vi lượng, khoáng chất và carbohydrate (glycogen).Thông thường phương pháp chiết xuất này cho thành phần nitơ của axit amin thấp không đảm bảo được sự sinh trưởng của số lượng lớn vi khuẩn. Vì thế mà nhiều môi trường sử dụng của protein thuỷ phân và cao thịt.

Việc sản xuất dung dịch protein rất khó khăn nên trên thị trường chủ yếu được sản xuất và bán phổ biến thêm các dạng khô.

3.2. Chất cung cấp năng lượng

Ngoài những chất cần thiết đối với quá trình phát triển của vi sinh thì các chất cung cấp năng lượng là một trong những yếu tố quan trọng để tăng tỷ lệ sinh trưởng của vi khuẩn. Nguồn cung cấp năng lượng chính là glucose, các hợp chất carbohydrate khác như lactose hoặc L-arabinose cũng được sử dụng. 

Carbohydrate được bổ sung vào môi trường ở mức 5-10 g/l, có mặt của các cơ chất hoá sinh để xác định việc sản xuất các enzyme trong định danh sinh vật. Vì thế mà chất chỉ thị thường được thêm vào môi trường nuôi cấy vi sinh.

3.3. Kim loại và các chất khoáng cần thiết

Để đảm bảo sự phát triển và sinh trưởng bình thường của các vi sinh thì cần bổ sung các thành phần vô cơ cần thiết vào trong môi trường nuôi cấy gồm những loại sau: 

- Các thành phần chiếm hàm lượng lớn (g/l): Na, K, Cl , P, S, Ca, Mg, Fe.

- Thành phần chiếm lượng nhỏ (mcg/l): Zn, Mn, Br, B, Cu, Co, Mo, V, Sr…

3.4. Hệ đệm

Mỗi một loại vi sinh vật sẽ luôn có môi trường lý tưởng thích hợp để sinh trưởng và phát triển. Do đó, việc sử dụng các hợp chất đệm để cân bằng độ pH là điều rất cần thiết khi loại carbohydrate có thể lên men được thêm vào môi trường như nguồn cung cấp năng lượng.

Những chất được bổ sung vào môi trường chủ yếu là phosphate, acetate, citrate, ion lưỡng tính và một số amino acid đặc biệt khác. Tuy nhiên, nó có một điều bất lợi là có khả năng bắt giữ ion hoá trị 2 tạo phức chất như Ca ++ và Mg ++. Ta có thể quan sát trong môi trường nuôi cấy  có tình trạng mờ đục sau khi đun nóng hoặc giữ ở 50 độ C do xảy ra tương tác giữa phosphate với kim loại. Vì thế mà nó làm giảm lượng kim loại thiết yếu trong môi trường này, nhất là Fe. 

3.5. Chất chỉ thị

Chất chỉ thị có màu giúp phát hiện màu một cách rất hiệu quả sự lên men của carbohydrate đặc biệt trong môi trường nuôi cấy. Chất này thay đổi thành các màu khác nhau tùy thuộc vào sự thay đổi của độ pH. 

Các hợp chất màu rộng rãi như: phenol red, bromocresol purple, fuchsin… 

Chất chỉ thị trong nuôi cấy vi sinh vật 

3.6. Tác nhân chọn lọc

Môi trường nuôi cấy, có bổ sung thêm hoá chất hoặc các kháng sinh vào để sàng lọc ra được những loài vi sinh vật cần xác định. Tuỳ vào vi sinh vật mà sẽ lựa chọn loại hóa chất ở nồng độ thích hợp nhằm ức chế sự sinh trưởng của những vi sinh vật không mong muốn. Một số hoá chất được sử dụng phổ biến để chọn lọc như: Muối mật, dye-stuffs, selenite, tetrathionate, tellurite và azide…. Một số các hợp chất kháng sinh cũng được sử dụng để ức chế các loại vi khuẩn đường ruột nhiễm vào mẫu. Chất kháng sinh sẽ có tính chất đặc hiệu hơn so với các tác nhân chọn lọc hóa học ở trên nhưng có trọng lượng thấp và khả năng chịu nhiệt kém nên cần sử dụng hết sức thận trọng. 

3.7. Tác nhân đông cứng hoặc gel hoá

Để làm đông cứng môi trường nuôi cấy, người ta thường sử dụng thạch agar là môi trường nuôi cấy. Nhưng trong một số trường hợp đặc biệt, người ta có sử dụng thêm gelatin và carrageenan, alginate, silica gel và polyacrylamide,...

Thạch agar được sử dụng nhiều bởi chúng có đặc tính trơ với hoạt động của vi sinh vật, nhiệt độ nóng chảy là 84 độ C cùng với độ bền của gel cao. Bên cạnh đó, nó có độc tính thấp, thích hợp để phân lập những vi khuẩn ưa nhiệt. 

Thạch agar

Ngoài ra, tùy theo mục đích cụ thể mà có thể thêm nhiều chát khác vào môi trường nuôi cấy. Chẳng hạn như thêm có tác nhân sinh trưởng cho các sinh vật khó phát triển hay các hợp chất khử eH đối với sinh vật kỵ khí,....

Toàn bộ thông tin về môi trường nuôi cấy vi sinh vật là gì? Phân loại và công thức môi trường nuôi cấy. Nếu bạn có nhu cầu mua đĩa peptri, thạch agar, que cấy về nuôi cấy vi sinh vật hãy liên hệ ngay với LabVIEMCHEM qua số hotline 0826 020 020 để đặt hàng ngay nhé!